Всевидящее око геофизики

Есть при Институте геологии Карельского научного центра РАН лаборатория геофизики. О том, какие научные изыскания проводятся здесь, можем судить на примере молодого исследователя Павла Рязанцева. В Институте геологии он с 2009 года. Пришел сюда после окончания Петрозаводского университета. В мае этого года защитил кандидатскую диссертацию, посвященную методике разведки месторождений облицовочного камня. Тема кандидатской связана с проводимыми исследованиями.

Геофизики изучают физические явления и процессы, которые протекают в оболочках Земли. Павел Рязанцев проводит исследования в приповерхностной части земной коры на небольших глубинах. Для этого используется электротомография, современный метод, позволяющий получать сложные двумерные и трехмерные срезы различных сред. Электротомография проводится с использованием электроразведочной станции «Скала-48». Дополнительно тем же целям служит георадар «Око 2», радиолокатор, для которого исследуемой средой может быть почва, горные породы или водная толща. Вся аппаратура – отечественного производства.

Круг решаемых электроразведкой задач весьма широк. Так, последнее исследование, проводимое Павлом Рязанцевым, включало демонстрацию возможностей георадиолокации для изучения торфяных отложений верховых болот (работа выполнялась совместно с сотрудниками лаборатории болотных экосистем Института биологии КарНЦ РАН), а также донных отложений (эти исследования проводились в Повенецком заливе Онежского озера и на оз. Четырёхверстном в Петрозаводске). В рамках той же работы было выполнено моделирование миграции нефтяного загрязнения, созданного искусственно в лабораторных условиях. Полученным результатам был посвящен доклад молодого ученого на Президиуме КарНЦ РАН 27 октября. Высоким научным собранием подтверждена высокая информативность геофизических моделей. Показаны перспективные направления получения новых научных знаний, полученных с использованием современных технических средств и методов.

Поиск новых месторождений полезных ископаемых и артезианских источников, обнаружение областей загрязнений почв и забытых инженерных коммуникаций, археологические и мелиоративные изыскания – вот далеко не полный перечень возможного применения георадиолокации. Ее преимущество в сравнении с другими геофизическими методами – высокая производительность в сочетании с небольшими трудозатратами. Так, необходимые замеры можно провести на достаточно большой площади в течение дня и уже к вечеру получить результат. Георадиолокация – это экспресс-метод, позволяющий обнаружить, локализовать некую подземную структуру или проявление, построить соответствующую модель. После чего вступают в действие аналитические методы геофизических исследований, дающие количественную, уточненную оценку. Как отмечалось в докладе, дополнение классических методов анализа (грунтов, донных и болотных отложений, областей загрязнений и т. п.) геофизическими моделями, полученными с помощью георадиолокации, позволяет оптимизировать процесс исследований.

В настоящее время лаборатория геофизики готовит заявку на молодежный инновационный конкурс, в которой предлагает проект по диагностике асфальтового покрытия при помощи георадиолокации. Этот метод уже применяется при дорожных работах, однако наши молодые ученые предполагают учесть некоторые особенности, чтобы затем более эффективно его использовать при контроле качества укладываемого полотна дорог, а также при его обслуживании или ремонте.

Весьма интересным для геофизиков объектом является бывшая промышленная площадка Онежского тракторного завода (сегодня на этом месте возводится жилой комплекс «Александровский»). Сотрудники лаборатории геофизики по просьбе компании «Охта Групп» уже проводили здесь свои исследования, которые, однако, не были завершены. Для этого данные, полученные с помощью электротомографии, необходимо было сопоставить с результатами буровых работ. Однако шнековое бурение не дало результатов – не удалось пробиться сквозь слой техногенных грунтов с битым кирпичом и бетоном. Переносной буровой установке не хватило для этого мощности. Впрочем, Павел Рязанцев считает, что территория бывшего ОТЗ безопасна для застройки и проживания, при условии, что застройщиком будут выполнены все запланированные мероприятия со съемом верхнего слоя грунта, засыпкой нового слоя земли и высадкой газонов. «Этот район с точки зрения экологической безопасности не хуже, но и не лучше многих других в городе», – считает исследователь.

Еще одна идея, вынашиваемая геофизиками: совместно с геохимиками и геоэкологами Института геологии заняться изучением Парка Онежского тракторного завода. Когда-то площадь, занятая сегодня парком, представляла собой техногенную пустошь – сюда сваливались шлаки и другие отходы производства. В 30-е годы XX столетия территорию разровняли, сюда навезли земли и разбили парк. Исследователям хотелось бы найти ответ на вопрос, в какой мере мероприятия по благоустройству способны превратить техногенно нагруженную и измененную область в среду, пригодную для обитания.

Исследователи-геофизики проявляют особенный интерес именно к экологическим изысканиям и мониторингу. И надеются, что найдут здесь соответствующую заинтересованность со стороны некоторых министерств и ведомств, которым не чужда данная проблематика. «Хотелось бы больше работать в этом направлении, – говорит Павел Рязанцев, – а не ждать, когда случится некая природная или техногенная авария. Лучше заранее ее предвидеть и не допустить».

Сергей Хохлов